构架避雷针是高电压等级变电站防止直击雷的重要设施，然而它的倾覆将给变电站的安全运行带来严重的次生灾难。需找到测量构架避雷针倾斜的方法，对枢纽变电站安全运行至关重要。山西防雷检测：本文通过空间几何变换，将针尖与底座变换成地面上等效的两点，这样就可以带电测量避雷针偏移量。在实验室，将本文方法与实验室方法对比，验证了方法的正确性；在变电站，通过实测500kV颍州变构架避雷针，验证了方法的可行性。

在500kV及以上变电所的防雷设计中，广泛使用构架避雷针作为防止直击雷的手段。山西防雷工程：因为构架避雷针在制作过程中存在砂眼或裂纹，在安装过程中存在小幅度倾斜，在使用过程中受到交变风载荷的影响，所以构架避雷针存在倒杆的可能性。在某750kV变电站，发生了750kV侧独立构架避雷针断裂和330kV侧构架避雷针断裂的事故。

太原防雷验收：避雷针巡视检查项目包括避雷针及引下线有无锈蚀、焊点和螺栓是否牢固、是否歪斜、裂纹三个项目。但是对于超高压变电站中的构架避雷针，由于构架避雷针底部被遮挡，同时尺寸过大，空中没有参照物，巡视质量难以保证。

如何在设备带电运行情况下测量构架避雷针的倾斜，对预防构架避雷针倒杆事故，具有重要意义。

1 山西避雷塔：构架避雷针偏移值测量原理

如图1所示，B点表示底座，A点表示针尖，C点表示构架避雷针垂直地面时针尖位置。AC即为构架避雷针针尖偏移量。现实中无法直接测量出AC数值，故考虑找出A点及C点在地面处的垂直投影点A′及C′，则A′C′=AC ,即可确定构架避雷针的偏移值AC。

设置#1站点和#2站点。在#1站点，将1—B点的连线在地面上投影，得投影线1’；将1—A点的连线在地面上投影，得投影线站点1’’。在#2站点将2—B点的连线在地面上投影，得地面线站点2’；将2—A点的连线在地面上投影，得地面线站点2’’。

图1 空间变换方法测量

地面上线1’与2’的焦点即为底座B点在地面投影C’，地面上线1’’与2’’的焦点即为针尖A点在地面投影A’，测量A′C′距离即为针尖与底座水平距离AC。

2 太原防雷检测：在实验室验证方法的正确性

将构架和避雷针均缩小数十倍后，在无电的情况下，便可在实验室进行测量。将测量结果与本文方法测量结果相对比，即可得出本文方法的正确性，并可进行误差分析。在实验室使用三脚架模拟构架，标准杆模拟避雷针，如图2所示。使用两种方法分别进行测量对比。

图2 模拟构架避雷针